- t°n c= 168,2169,2°C.
3.4.2. Tổng hợp hóa học
Các chất VIa-f và các chất trung gian tổng hợp được là các chất có cấu tạo phức tạp, có mạch carbon dài, có các nhóm chức nhạy cảm với các yếu tố của mơi trường phản ứng. Vì vậy, trong quá trình tổng hợp cần đảm bảo nghiêm ngặt về điều kiện phản ứng.
Quá trình tổng hợp bao gồm 4 loại phản ứng (xem sơ đồ 3.1): Phản ứng azid hoá
- Tổng hợp 4-azido-N-hydroxybutanamid (II1).
Phản ứng trên là phản ứng thế nucleophil. Do tính nucleophil của N3− mạnh, nên phản ứng dễ dàng xảy ra khơng cần q trình hoạt hố. Phản ứng đạt hiệu suất cao (85,3%) sau 12 h ( xem bảng 3.2).
- Quy trình tổng hợp 5-azido-N-hydroxypentanamid (II2) tương tự chất II1.
Phản ứng alkyl hoá
Phản ứng tổng hợp các dẫn chất IVa-d.
Cơ chế phản ứng tổng hợp các dẫn chất IVa-d:
Đây là phản ứng alkyl hoá theo cơ chế thế nucleophil, trong đó hợp chất indolin- 2,3-dion và các dẫn chất lại có tính nucleophil yếu, do đó cần có q trình hoạt hố trong DMF với xúc tác K2CO3 để lấy đi hydro ở nguyên tử nitơ trong vịng indolin, tạo ra một gốc anion với tính nucleophin mạnh hơn.
Sự có mặt của KI giúp tăng tốc độ phản ứng về mặt động học, do làm giảm hàng rào năng lượng hoạt hoá bằng cách tạo ra liên kết tạm thời với R1, làm yếu đi liên kết R1-Br ban đầu. Phản ứng này đạt hiệu suất cao trong khoảng từ 84,0%-98,0%.
Phản ứng đóng vịng Click
Phản ứng tổng hợp các dẫn chất Va-f
Dựa trên kết quả nghiên cứu của Yan và cộng sự [41] cùng với hai nghiên cứu khác [1], [22], chúng tơi đã thiết kế quy trình phản ứng Click sau:
Cơ chế phản ứng Click [41]:
Sơ đồ 3.7. Cơ chế phản ứng Click tạo thành Va-f
Việc sử dụng xúc tác là CuI đã định hướng phản ứng chọn lọc cho sản phẩm theo hướng đã thiết kế, tiến trình phản ứng đơn giản, thời gian phản ứng nhanh, hiệu suất cao
và sản phẩm bền vững, dễ tinh chế. Cần lưu ý việc tách CuI ra khỏi sản phảm là cần thiết do nếu lẫn CuI có thể làm giảm hoạt tính của các dẫn chất tổng hợp được.
Dị vòng triazol là một vịng thơm do đảm bảo tính phẳng và tuân thủ quy tắc Hucken (số e trong vòng bằng 2n + 1 = 6) vì vậy vịng triazol có đầy đủ các tính chất hố học của một hệ thơm như: khó bị thủy phân, khó bị oxy hóa khử. Bên cạnh đó bản thân vịng triazol do có 3 nguyên tử nitơ nên có momen lưỡng cực lớn xấp xỉ 5D, giúp tăng tạo liên kết hydro và tương tác lưỡng cực - lưỡng cực với bề mặt túi enzym . Khung triazol cũng cho thấy hoạt tính sinh học mạnh, tiềm năng làm thuốc cao.
Phản ứng hydroxamic hoá
Phản ứng tổng các dẫn chất VIa-f
Sơ đồ 3.8. Cơ chế phản ứng tạo thành VIa-f
- Đây là một phản ứng cộng nucleophil, nên phản ứng cần được thực hiện trong môi trường kiềm. Tuy nhiên nguyên liệu ban đầu là NH2OH.HCl (bền vững và dễ dàng bảo quản) nên cần sử dụng một lượng dư NaOH để chuyển hoàn toàn NH2OH.HCl thành dạng base NH2OH. Lượng NaOH dư giúp tạo ra mơi trường kiềm có pH > 10 [43] (là điều kiện để phản ứng xảy ra), đồng thời NaOH còn làm chuyển sản phẩm dạng acid hydroxamic sang dạng muối hydroxamat tan trong dung dịch phản ứng, Sau khi kết thúc phản ứng cần acid hoá dịch phản ứng về pH = 6 để thu được sản phẩm
VIa-f là dạng tủa acid hydroxamic.
- Cần lưu ý kiểm sốt pH của mơi trường. Các chất ester Va-f có thể bị thủy phân trong mơi trường kiềm mạnh khi dùng quá dư NaOH, vì vậy cần nhỏ từ từ NaOH lạnh vào bình phản ứng để tránh tạo sản phẩm phụ là acid carboxylic
- Cần tiến hành phản ứng ở điều kiện nhiệt độ thấp (-5oC) bằng cách sử dụng đá muối, đồng thời nhỏ từ từ dung dich NaOH đã được làm lạnh vào bình để tránh tăng
nhiệt độ đột ngột. Nếu thực hiện phản ứng ở nhiệt độ cao sẽ tạo ra tạp acid carboxylic, làm giảm hiệu suất tạo VIa-f. Bên cạnh đó, nếu tạo ra tạp acid carboxylic thì rất khó loại bỏ khỏi hỗn hợp sản phẩm do hai hợp chất này có độ phân cực khá tương đồng. Ngồi ra ở nhiệt độ cao NH2OH dễ bị phân huỷ cũng là nguyên nhân làm giảm hiệu suất phản ứng.
- Để nhận biết sản phẩm VIa-f tạo thành có phải là acid hydroxamic khơng, chúng tôi sử dụng phản ứng tạo phức với FeCl3/HCl, acid hydroxamic sẽ cho màu tím.
- Q trình phản ứng được kiểm tra bằng sắc ký lớp mỏng nhằm xác định thời điểm kết thúc, tránh để phản ứng kéo dài sẽ tăng tạo ra tạp acid carboxylic.
3.4.3. Khẳng định cấu trúc